根據實時交通信息進行導航及顯示的方法
2023-09-20 10:37:50 1
專利名稱：根據實時交通信息進行導航及顯示的方法
技術領域：
本發明涉及一種導航裝置根據實時交通信息進行導航及顯示的方法。
背景技術：
TMC是交通信息頻道(TrafficMessage Channel)的簡稱，是歐洲的輔助GPS導航的功能 系統。全球主要有三種此類系統美國的TravTek系統、日本的VICS系統以及歐洲的RDS-TMC系 統。TMC是FM無線調頻系統(RDS)在播報實時交通及天氣信息中的一種應用，數據信息由配 備TMC的車載無線接收終端或導航設備接收並解碼，以各種方法傳達給駕駛員。
中國專利文獻CN201069361公開了一種可提供交通信息的導航裝置，其包括CPU單元、 GPS接收器、地圖資料庫、程序資料庫、觸控螢幕操控單元以及用於以無線方式接收交通信息 的TMC接收模塊。導航裝置的CPU單元通過TMC接收模塊接收交通信息並通過觸控螢幕操控單元 顯示，為用戶提供了實時準確的道路交通信息，導航裝置可以根據該交通信息來設計或修改 現有路線，可避免堵塞的路段或避開惡劣天氣，實現了導航智能化。
上述現有技術的不足之處在於現實中交通堵塞的問題不是簡單的僅限於計算一條最佳 路徑的導航服務就可以解決的，當計算得出的最佳道路上遇到阻礙時，用戶更希望繞過此條 道路繼續前行。而現實中找到一條完全不阻塞的道路是比較困難的，例如在上下班高峰期， 城市的各條道路往往都處在阻塞狀態，如何讓用戶更好地統籌安排好等待的時間和行駛路徑 ，確保導航裝置的導航服務質量，是本領域的技術人員要解決的技術問題。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種導航裝置根據實時交通信息進行導航及顯示的方 法，以便在道路遇到阻礙時使用戶既能獲得較理想的繞行路徑，又能統籌安排好等待的時間 ，確保導航服務質量。
為解決上述技術問題，本發明的導航裝置根據實時交通信息進行導航及顯示的方法，包
括
①、導航裝置的CPU單元通過TMC接收器接收實時交通信息，並在顯示裝置的當前顯示的 地像中描繪出相應的實時交通信息，其包括用紅色描繪阻塞路段，用黃色描繪緩行路段，綠色描繪暢通路段；
② 、CPU單元按用戶輸入的起始地、目的地和所述實時交通信息計算出多條由多個路段 構成的引導路徑，以及各條引導路徑中的各路段的通行代價，最後得出各條引導路徑的總通 行代價，並以總通行代價最低的一條引導路徑為最佳引導路徑；
③ 、導航裝置根據所述最佳引導路徑生成引導界面，以進行實施路徑引導；其中，以較 粗的高亮線描繪出所述最佳引導路徑，且在所述較粗的高亮線上覆蓋有以較細的紅色線條表 示的阻塞路段，以較細的黃色線條表示的緩行路段，以較細的綠色線條表示的暢通路段；
④ 、CPU單元根據實時交通信息判斷在當前引導路徑上前方10Km內是否存在新發生的障 礙；若存在障礙，貝IJCPU單元通過地圖資料庫獲取該障礙所在道路的描述數據，按預設比例 生成所述障礙所在道路的擴大圖並繪製路徑上的實時交通信息；當所述障礙為道路關閉或事 故阻塞時，貝I」CPU單元計算出適於繞過所述障礙的多條由多個路段構成的新引導路徑；CPU單 元將總通行代價較低的l-3條新引導路徑通過顯示或語音提示告知用戶，並按用戶最後選擇 的一條新引導路徑進入路徑引導界面；或CPU單元自動將總通行代價最低的新引導路徑作為 新最佳引導路徑，並進入路徑引導界面，同時以較粗的高亮線描繪出所述新最佳引導路徑， 且在該較粗的高亮線上覆蓋有以較細的紅色線條表示的阻塞路段，以較細的黃色線條表示的 緩行路段，以較細的綠色線條表示的暢通路段。
本發明相對於現有技術具有積極的效果(1)本發明的導航裝置根據實時交通信息進 行導航及顯示的方法，首先考慮加入TMC的路徑計算引導用戶避開堵塞更快的到達目的地， 其次在推薦的路經中預測存在阻塞時，能提醒用戶組織安排等待時間，最後將新推薦路徑和 堵塞信息反映到該路線圖中，更直觀地提示用戶。即本發明完成了路徑計算，預測智能和路 徑對比等過程。(2)在接受到TMC信息(實時交通信息)後，導航儀首先將路況信息在地圖 中描繪出來，用紅色表示阻塞，用黃色表示緩行，綠色表示暢通(通過建立模型來實現的) ;計算考慮加入TMC信息以後的推薦路徑，在以較粗的高亮線表示出推薦路徑；由於用高亮 線描繪了推薦路徑，這樣就覆蓋了原先繪製的路況信息了，所以在推薦道路上再繪製一次路 況信息；這樣用戶既能看到路況信息又能看到推薦路徑，他可以更清楚的判斷出推薦路徑是 否合理。
圖1為實施例1中導航裝置的電路結構框圖2為實施例1中導航裝置以擴大圖顯示障礙所在道路並繪製路徑上的實時交通信息的程序流程圖3為實施例1中導航裝置的路徑計算流程圖4為實施例1中導航裝置根據實時交通信息估算交通阻塞的流程圖5為實施例1中導航裝置的路徑對比流程圖6為導航裝置根據實時交通信息採用紅色、黃色和綠色分別顯示擁堵道路、緩行道路 和暢通道路的程序流程圖。
具體實施方式
(實施例l)
見圖l，本實施例的導航裝置包括CPU單元1、與CPU單元1相連的用於確定自車端所在 路徑的GPS單元5、與CPU單元1相連的用於接收實時交通信息以實時判斷所述路徑上的路況的 TMC接收器2、與CPU單元1相連的用於提供道路描述數據的地圖資料庫4、與CPU單元1相連的 用於生成擴大圖並繪製路徑上的實時交通信息的供顯示裝置3顯示的顯示控制電路8和地圖生 成電路9;還包括通過接口電路與CPU單元1相連的行車距離傳感器、角速度傳感器和車速 傳感器，與CPU單元1相連的R0M、 RAM和語音喇叭6。
本實施例的導航裝置根據實時交通信息進行導航及顯示的方法，包括
① 、導航裝置的CPU單元1通過TMC接收器2接收實時交通信息，並在顯示裝置3的當前顯 示的地像中描繪出相應的實時交通信息，其包括用紅色描繪阻塞路段，用黃色描繪緩 行路段，綠色描繪暢通路段；
② 、CPU單元1按用戶輸入的起始地、目的地和所述實時交通信息計算出多條由多個路段 構成的引導路徑，以及各條引導路徑中的各路段的通行代價，最後得出各條引導路徑的總通 行代價(即為各路段的通行代價之和)，並以總通行代價最低的一條引導路徑為最佳引導路 徑；
③ 、導航裝置根據所述最佳引導路徑生成引導界面，以進行實施路徑引導；其中，以較 粗的高亮線描繪出所述最佳引導路徑，且在所述較粗的高亮線上覆蓋有以較細的紅色線條表 示的阻塞路段，以較細的黃色線條表示的緩行路段，以較細的綠色線條表示的暢通路段；
④ 、CPU單元l根據實時交通信息判斷在當前引導路徑上前方10Km (也可以是15Km或5Km ，也可由用戶自行設定)內是否存在新發生的障礙(即Link事件)；若存在障礙，貝I」CPU單 元1通過地圖資料庫4獲取該障礙所在道路的描述數據，按預設比例生成所述障礙所在道路的 擴大圖並繪製路徑上的實時交通信息；當所述障礙為道路關閉或事故阻塞時，貝UCPU單元1計算出適於繞過所述障礙的多條由多個路段構成的新引導路徑；CPU單元1將總通行代價較低的 l-3條新引導路徑通過顯示或語音提示告知用戶，並按用戶最後選擇的一條新引導路徑進入 路徑引導界面；或CPU單元1自動將總通行代價最低的新引導路徑作為新最佳引導路徑，並進 入路徑引導界面，同時以較粗的高亮線描繪出所述新最佳引導路徑，且在該較粗的高亮線上 覆蓋有以較細的紅色線條表示的阻塞路段，以較細的黃色線條表示的緩行路段，以較細的綠 色線條表示的暢通路段。
在上述步驟④中，若不存在適於繞過所述障礙的新引導路徑且所述障礙為事故阻塞或緩 行，貝I」CPU單元1根據所述實時交通信息估算出所述事故阻塞或緩行障礙被解除的時間，同時 計算出在暢通狀態下通過前方事故阻塞或緩行路段所需的時間，並在顯示裝置3的右上角以 小框的形式對比顯示；同時CPU單元1根據與CPU單元1相連的地圖資料庫4檢索出鄰近於當前 位置的多個興趣點或休閒場所並顯示，以便用戶前往所述興趣點、休閒場或服務區，使其統 籌安排好等待的時間。因此，本發明既能使用戶獲得較理想的繞行路徑，又能使其統籌安排 好等待的時間，確保了導航服務質量。
在上述步驟④中，若所述障礙為緩行，貝UCPU單元1根據所述實時交通信息估算出通過所 述緩行路段所需的時間，同時計算出在暢通狀態下通過該緩行路段所需的時間，並在顯示裝 置3的右上角以小框的形式對比顯示；另外，CPU單元1計算出適於繞過所述緩行路段的多個 更正引導路徑，並計算出各更正引導路徑的總通行代價，CPU單元1自動將總通行代價最低的 更正引導路徑作為當前的引導路徑。
同時在顯示裝置3顯示的導航界面上以小框的形式對比顯示在考慮交通信息後的推薦道 路和未考慮交通信息的推薦道路，從而提示用戶在考慮交通信息後計算出的推薦路徑的優越 性。
所述總通行代價所計算的因素包括道路的通行代價和事件的通行代價之和；所述道路 的通行代價所涉及的因素包括道路等級屬性、道路寬度屬性、路段長度屬性、限速屬性和 付費屬性(指是否存在收費站等因素)；所述事件的通行代價所涉及的因素包括道路關閉 、事故阻塞和緩行。例如，在某一道路上存在一些處於施工中的車道，從而導致該路段處於 緩行狀態。可根據在單位路程中的處於施工狀態的車道數量或密度、長度以及該路段的道路 等級、總車道數、寬度等因素，估算出通過該緩行路段所需的時間。
在地像中描繪實時交通信息時，對於道路關閉、事故阻塞的路段，則採用相應的道 路關閉符號和事故阻塞符號顯示在相應的路段上。
車載導航器的存儲設備中存有地圖數據，這些數據顯示在顯示屏上形成地像，上述地圖數據還包括一些興趣點地址信息，常常是有關使用頻率較高或者一定地域內比較主要的 地址，這些興趣點地址信息稱為興趣點，它們能夠在地像上被標識出來，並且可以由用 戶在導航器上進行列表、査詢，當用戶需要把其中某個興趣點地址作為導航目的地時，可以 方便的進行設定操作。
見圖3，按交通信息對道路行駛的影響的不同，設定為不同值，從而在路徑計算時完 全避開那些發生交通事件的路段。 具體的實現過程是
(1) 首先判定是否加載TMC Link數據信息(即來自TMC接收器2的實時交通信息)；
(2) 然後分析道路的通行代價，其中正常道路的通行代價主要通過道路等級、道路寬度
、限速等屬性來計算得到的；事件道路的通行代價由道路關閉、和道路建築中等不同因素決 定的。道路關閉(Ramp Closed)的通行代價(Const)為無窮大。道路阻塞包括事故阻塞和 緩行。其中事故阻塞的Const主要是計算處理時間，緩行的Const主要是估算通行能力。道路 建築中有兩種不可行和緩行，不可行即可理解為道路關閉。
利用Di jkstra算法計算自車端到目的地端的最佳路徑，比較是否存在兩條不同推薦路徑 ，如果存在就需要比較那一條路徑為最優路徑，比較的方法主要是通過裡程、時間和費用等 來綜合比較。其中裡程是指從自車端到目的地端行駛最短路徑，時間是從自車端到目的地端 所需最短時間，費用包括兩方面收費費用和耗油費用，收費費用包括路經收費站和高速路 裡程增加等多出的額外費用，耗油費用是由道路通行能力和裡程決定的。
見圖4，根據日常生活規律可發現，平時上下班高峰期，道路基本上處於不太暢通的狀 態，尤其是在遇到下雨天，交通更是不暢。在找不到一條無阻塞道路的情況下，人們只有等 待。然而，人們可以選擇合理地去安排這段的等待時間。例如，可以在遇到阻塞時去超市購 物，而不是在道路上等待。
見圖5，加入TMC的路徑計算得到新的推薦路徑，就需要確定新推薦的路徑比原來的推薦 路徑更優，而且要提示用戶使用新的推薦路徑。首先判定是否存在新的推薦路徑。其次為了 更直觀的使用戶獲得交通堵塞繞道而行的信息，可將前後兩次不同的推薦路徑繪製不同的顏 色，並用語音和字幕提醒用戶前方道路阻塞，需要繞行，從而實現對車輛的智能導航。
見圖6， CPU單元1接收TMC信息(即實時交通信息)後，根據預先建立的擁堵、緩行、暢 通道路的計算模型，用紅色表示擁堵，黃色表示緩行，綠色表示暢通；CPU單元1根據TMC信 息分析出各路段的狀況，並用上述三種顏色描繪相應的路段，以直觀顯示各路徑的交通狀況 。而對於交通事故等，若車輛無法通行，則需要在此位置用一交通事故的符號表示出來。即時地繪製出線段的顏色和標示出交通事故點位。快速路上的道路信息擁堵指示牌就是一個最 簡單的繪製，也可採用LED燈根據道路形態發出不同的顏色，表示暢通、緩行、擁堵等信息 ，仍然採用紅色、黃色和綠色表示。
權利要求
權利要求11、一種根據實時交通信息進行導航及顯示的方法，包括如下步驟①、導航裝置的CPU單元(1)通過TMC接收器(2)接收實時交通信息，並在顯示裝置(3)的當前顯示的地像中描繪出相應的實時交通信息，其包括用紅色描繪阻塞路段，用黃色描繪緩行路段，綠色描繪暢通路段；②、CPU單元(1)按用戶輸入的起始地、目的地和所述實時交通信息計算出多條由多個路段構成的引導路徑，以及各條引導路徑中的各路段的通行代價，最後得出各條引導路徑的總通行代價，並以總通行代價最低的一條引導路徑為最佳引導路徑；③、導航裝置根據所述最佳引導路徑生成引導界面，以進行實施路徑引導；其中，以較粗的高亮線描繪出所述最佳引導路徑，且在所述較粗的高亮線上覆蓋有以較細的紅色線條表示的阻塞路段，以較細的黃色線條表示的緩行路段，以較細的綠色線條表示的暢通路段；④、CPU單元(1)根據實時交通信息判斷在當前引導路徑上前方10Km內是否存在新發生的障礙；若存在障礙，則CPU單元(1)通過地圖資料庫(4)獲取該障礙所在道路的描述數據，按預設比例生成所述障礙所在道路的擴大圖並繪製路徑上的實時交通信息；當所述障礙為道路關閉或事故阻塞時，則CPU單元(1)計算出適於繞過所述障礙的多條由多個路段構成的新引導路徑；CPU單元(1)將總通行代價較低的1-3條新引導路徑通過顯示或語音提示告知用戶，並按用戶最後選擇的一條新引導路徑進入路徑引導界面；或CPU單元(1)自動將總通行代價最低的新引導路徑作為新最佳引導路徑，並進入路徑引導界面，同時以較粗的高亮線描繪出所述新最佳引導路徑，且在該較粗的高亮線上覆蓋有以較細的紅色線條表示的阻塞路段，以較細的黃色線條表示的緩行路段，以較細的綠色線條表示的暢通路段。
2、 根據權利要求l所述的根據實時交通信息進行導航及顯示的方法，其特徵在於在 上述步驟④中，若不存在適於繞過所述障礙的新引導路徑且所述障礙為事故阻塞或緩行，則CPU單元(1)根據所述實時交通信息估算出所述事故阻塞或緩行障礙被解除的時間，同時計 算出在暢通狀態下通過前方事故阻塞或緩行路段所需的時間，並在顯示裝置(3)的右上角 以小框的形式對比顯示；同時CPU單元(1)根據與CPU單元(1)相連的地圖資料庫(4)檢 索出鄰近於當前位置的多個興趣點或休閒場所並顯示。
3、 根據權利要求2所述的根據實時交通信息進行導航及顯示的方法，其特徵在於在 上述步驟④中，若所述障礙為緩行，貝UCPU單元(1)根據所述實時交通信息估算出通過所述 緩行路段所需的時間，同時計算出在暢通狀態下通過該緩行路段所需的時間，並在顯示裝置(3)的右上角以小框的形式對比顯示；另外，CPU單元(1)計算出適於繞過所述緩行路段 的多個更正引導路徑，並計算出各更正引導路徑的總通行代價，CPU單元(1)自動將總通行 代價最低的更正引導路徑作為當前的引導路徑。
4、 根據權利要求l所述的根據實時交通信息進行導航及顯示的方法，其特徵在於所 述總通行代價所計算的因素包括道路的通行代價和事件的通行代價之和；所述道路的通行 代價所涉及的因素包括道路等級屬性、道路寬度屬性、路段長度屬性、限速屬性和付費屬 性；所述事件的通行代價所涉及的因素包括道路關閉、事故阻塞和緩行。
5、 根據權利要求l所述的根據實時交通信息進行導航及顯示的方法，其特徵在於在 地像中描繪實時交通信息時，對於道路關閉、事故阻塞的路段，則採用相應的道路關閉 符號和事故阻塞符號顯示在相應的路段上。
全文摘要
本發明涉及一種導航裝置根據實時交通信息進行導航及顯示的方法。其包括導航裝置根據接收到的實時交通信息在地圖上繪製，其中有以紅色線條表示的阻塞路段，以黃色線條表示的緩行路段，以綠色線條表示的暢通路段；計算出考慮實時交通信息後的多條引導路徑，將總通行代價最低的路徑作為新的最佳引導路徑進行導航，並以較粗的高亮線描繪在導航地圖上；最後在上述較粗的高亮線上再次覆蓋有以較細的紅色線條表示的阻塞路段，以較細的黃色線條表示的緩行路段，以較細的綠色線條表示的暢通路段，並開始引導路徑提示。
文檔編號G08G1/09GK101546481SQ20091030200
公開日2009年9月30日 申請日期2009年4月30日 優先權日2009年4月30日
發明者李曉華, 秦春達 申請人:江蘇新科軟體有限公司